RANCANGAN SISTEM KEAMANAN DAN PENGAWASAN
PADA KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS ANDROID
PUBLIKASI ILMIAH
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I
pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Oleh:
NUGROHO NANDA STYANTO
D400150082
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2019
i
ii
iii
RANCANGAN SISTEM KEAMANAN DAN PENGAWASAN
PADA KENDARAAN BERMOTOR BERBASIS ANDROID
1
Abstrak
Perkembangan teknologi saat ini sangat pesat terutama di bidang
komunikasi dan informasi. Perkembangan teknologi tersebut dapat dimanfaatkan
untuk berbagai macam keperluan. Pada saat ini masyarakat khawatir dengan
keamanan barangnya seperti kendaraan bermotor. Banyak kasus pencurian
kendaraan bermotor yang masih sering terjadi saat ini. Hal ini dikarenakan
kurangnya sistem keamanan pada kendaraan bermotor. Tujuan dari penelitian ini
digunakan untuk merancang sistem keamanan tambahan dan pengawasan pada
kendaraan bermotor. Dibutuhkan kombinasi antara perangkat lunak dan perangkat
keras dalam merancang sistem keamanan ini. Pemanfaatan teknologi ini merupakan
kombinaasi antara smartphone, arduino, dan sensor-sensor. Arduino digunakan
sebagai pengontrol dari setiap perangkat yang digunakan. Sistem keamanan
menggunakan modul relay, arduino, keypad4x4, sensor RFID (Radio Frequency
Identification), modul GPS (Global Positioning System), modul GSM (Global
System for Mobile Communication) dan smartphone. Sensor RFID dan keypad
akan mengirimkan data ke arduino yang digunakan untuk sistem keamanan ganda.
Arduino akan memproses data yang dimasukan dan akan digunakan untuk
menghidupakan relay. Modul GPS disini digunakan untuk sistem pengawasan,
sedangkan modul GSM digunakan untuk menghubungkan ke pengguna smartphone
setelah data diolah di arduino. Kombinasi antara perangkat keras dan perangkat
lunak ini dapat menciptakan suatu sistem keamanan ganda dan pengawasan pada
kendaraan bermotor.
Kata kunci : Arduino, modul GSM, modul GPS, Smartphone, Sensor RFID,
Keypad, SMS,
Abstract
Current technological developments are very rapid, especially in the field of
communication and information. The development of these technologies can be
used for various purposes. At this time the community is worried about the safety
of its goods such as motorized vehicles. Many cases of motor vehicle theft are still
common today. This is due to the lack of a security system in motorized vehicles.
The purpose of this study is used to design additional security systems and
supervision on motorized vehicles. A combination of software and hardware is
needed in designing this security system. The use of this technology is a
combination of smartphones, Arduino, and sensors. Arduino is used as a controller
of each device used. The security system uses relay modules, Arduino, 4x4 keypad,
RFID (Radio Frequency Identification) sensors, GPS (Global Positioning System)
modules, GSM modules (Global System for Mobile Communication) and
smartphones. The RFID sensor and keypad will send data to Arduino which is used
for multiple security systems. Arduino will process the data entered and will be
2
used to enable the relay. GPS modules are used here for surveillance systems, while
GSM modules are used to connect to smartphone users after data is processed on
Arduino. This combination of hardware and software can create a dual security
system and supervision on motorized vehicles.
Keywords : Arduino, module GSM, module GPS, Smartphone, Sensor RFID,
Keypad, SMS
1. PENDAHULUAN
Saat ini sistem keamanan adalah hal terpenting dalam kehidupan sehari-hari,
misalnya seperti pada kendaraan bermotor. Perkembangan teknologi saat ini sangat
pesat terutama di bidang komunikasi dan informasi. Perkembangan teknologi
tersebut dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan, misalnya digunakan
untuk sistem keamanan tambahan dan pengawasan pada kendaraan bermotor.
Kemajuan teknologi saat ini memunculkan suatu inovasi untuk menciptakan suatu
alat sistem keamanan yang canggih. Saat ini masyarakat khawatir dengan keamanan
barangnya seperti kendaraan bermotor. Kasus pencurian kendaraan bermotor masih
sering terjadi . Hal ini dikarenakan kurangnya sistem keamanan pada kendaraan
bermotor. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang sistem keamanan
tambahan dan pengawasan kendaraan bermotor.
Dibutuhkan kombinasi antara perangkat lunak dan perangkat keras dalam
merancang sistem keamanan ini. Sistem keamanan ini akan memanfaatkan modul
relay, arduino, keypad4x4, sensor RFID (Radio Frequency Identification), modul
GPS (Global Positioning System), modul GSM (Global System for Mobile
Communication) dan smartphone. Apabila sistem diaktifkan, arduino akan
mengirimkan data SMS (Short Message Service) ke android melalui modul
SIM800L menginformasikan bahwa sistem aktif/ON. Perancangan sistem
keamanan ganda disini akan menggunakan RFID, keypad, dan arduino sebagai
mikrokontroler. Sensor RFID dan keypad akan mengirimkan data ke arduino yang
digunakan untuk sistem keamanan ganda. Arduino akan memproses data yang
dimasukan dan akan digunakan untuk menghidupakan relay. Modul GPS disini
digunakan untuk sistem pengawasan, sedangkan modul GSM digunakan untuk
menghubungkan ke pengguna smartphone setelah data diolah di arduino. Arduino
3
merupakan platform terbuka yang dapat digunakan untuk mengembangkan
interaktif objek, mengambil input dari berbagai perangkat atau sensor dan
mengendalikan berbagai macam output lainnya (Kumar, 2013).
Rancangan alat keamanan ini diharapkan dapat memiliki sistem keamanan ganda
dan pengawasan pada kendaraan bermotor. Pemanfaatan teknologi ini merupakan
kombinaasi antara android, arduino, dan sensor-sensor. Arduino digunakan sebagai
pengontrol dari setiap perangkat yang digunakan. Kombinasi antara perangkat
keras dan perangkat lunak ini diharapkan dapat menciptakan suatu sistem
keamanan ganda dan pengawasan pada kendaraan bermotor (Agus
Nurhartono,2015).
2. METODE
2.1 Perancangan Sistem
Gambar 1. Blok diagram alat
Perancangan sistem keamanan ganda dan pengawasan pada kendaraan
bermotor di tunjukkan Gambar 1 menggunakan arduino UNO R3, RFID
RDM6300, keypad 4x4, LCD, android, relay 5v, modul GSM SIM800L, dan
modul GPS. Sensor RFID dan keypad 4x4 akan berkolaborasi untuk sistem
keamanan ganda, sedangkan modul GPS untuk pengawasan.
Apabila sistem diaktifkan arduino akan mengirimkan data SMS ke android
menginformasikan bahwa sistem telah aktif. Arduino akan memproses data yang
4
diminta dari smartphone untuk menampilkan lokasi keberadaan perangkat.
Apabila data sudah diproses modul GPS, sistem akan mengirimkan SMS berupa
titik koordinat dan dapat dibuka melalui aplikasi Google maps di android.
Rancangan sistem ini memiliki 3 inputan dan 3 outputan yang memiliki mekanisme
kerja yang berbeda-beda. LCD dari alat ini hanya menampilkan hasil dari
pembacaan perangkat RFID dan keypad. Cara kerja dari sistem ini sangat
sederhana.
Gambar 2. Flowchart rancangan sistem keamanan ganda dan pengawasan
Flowchart rancangan sistem keamanan ganda dan pengawasan pada kendaraan
bermotor pada Gambar 2 dimulai dari proses pengiriman SMS pemberitahuan
bahwa sistem aktif . Setelah sistem aktif pengguna dapat menggunakan 2 cara untuk
menjalankan sistem . Bisa menggunakan tag RFID atau keypad dengan memasukan
password. Apabila data yang dimasukan sesuai selanjutnya akan diproses melalui
arduino dan akan diteruskan untuk menyalakan relay. Setelah sistem berjalan
5
apakah ada perintah “track”, jika “YA” akan mengirimkan SMS berupa koordinat
lokasi perangkat berada.
2.2 Desain Hardware
Gambar 3. merupakan desain pembuatan alat dimana menyesuaikan semua
komponen eleketronika yang digunakan supaya kerja alat dapat berjalan dengan
baik dan optimal. Desain ini dibuat dengan memperhitungkan dimensi komponen
yang digunakan yakni arduino, LCD 16x2, keypad4x4, sensor RFID, modul GSM,
modul GPS. Desain ini dibuat menggunakan aplikasi corel draw. Penulis membuat
desain dengan seminimalis mungkin agar dapat memperkecil dimensi dari alat yang
akan dibuat.
. . 5 . 2 1
3 4
Keterangan :
1. Tempat Arduino5
Gambar 3. Desain Hardware Alat
2. Modul GPS, modul GSM
3. Sensor RFID RDM6300
4. Keypad 4x4
5. Relay 5v
2.3 Rangkaian Elektronika Alat
Rangkaian skematik alat menggunakan software fritzing yang ditunjukkan pada
Gambar 4. Skematik ini digunakan untuk menentukan letak semua komponen
elektronik yang digunakan serta LCD pada pin-pin arduino. Penempatan komponen
6
yang akan digunakan juga ditentukan oleh skematik rangkaian ini. Tegangan pada
arduino yaitu 5 volt karena sudah terdapat regulator yang berfungsi untuk
menurunkan sehingga pin pada arduino dapat digunakan komponen lainnya
(Zaghloul, M.S. 2014). Bahasa pemrograman C++ digunakan dalam
pemrograman sistem alat ini menggunakan arduino. Pertama arduino akan
mengambil hasil pembacaan sensor RFID dan keypad 4x4, lalu mengolah hasil dari
masukan 2 komponen tersebut untuk mengaktifkan relay, dan GPS akan
mengirimkan data ke smartphone melalui modul GSM. Jika ada perintah dari
smartphone, maka arduino akan mengirim SMS ke smartphone berupa link dan akan
dibuka melalui software Google maps. Pada rangkaian alat ini digunakan 2 buah
arduino karena perangkat yang digunakan membutuhkan banyak port-port di arduino.
Kinerja dari mikrokontroler menjadi lebih efisien serta dapat mempermudah dalam
melakukan perancangan alat tersebut. Menggunakan 2 buah arduino juga dapat
memberi kemudahan dalam pembuatan program untuk membuat sistem tersebut
dapat bekerja dengan baik.
a. Gambar Skema Sistem Keamanan
Ganda
b. Gambar Skema Sistem Pengawasan
Gambar 4. Skema Rangkaian Keamanan Ganda dan Sistem Pengawasan
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Hardware Rancangan Alat Sistem Keamanan Ganda dan
Pengawasan
Rancangan alat keamanan ganda dan pengawasan pada kendaraan bermotor
ditunjukkan pada gambar 7, sensor RFID dan keypad 4x4 digunakan sebagai sistem
7
keamanan ganda pada nomer 1 dan 2, LCD untuk display di nomer 3. Modul
GSM dan modul GPS pada gambar 4. Relay sebagai saklar elektro pada gambar 5.
Saklar ditunjukan dengan gambar nomer 6. Bahan yang digunakan berjenis akrilik
dengan ketebalan 2mm.
6. 3. 1. 5. 4. 2.
Gambar 7. Alat Rancangan Sistem Keamanan ganda dan pengawasan
3.2 Hasil Pengujian RFID
Dalam pengujian ini digunakan 2 buah tag RFID. Pengujian dilakukan dengan
menggunakan serial monitor pada software arduino. 1 buah RFID di setting benar,
sedangkan 1 salah. Rangkaian minimum RFID dapat mengirimkan data yang
terdapat pada tag RFID secara baik yang selanjutnya akan diproses oleh
mikrokontroler dan akan memerintahkan relay untuk bekerja.
3.3 Hasil Pengujian Keypad 4x4
Dari hasil pengujian keypad 4x4 dapat bekerja dengan baik . Keypad 4x4 digunakan
untuk memasukan password yang sesuai dengan program yang telah diatur melalui
arduino. Apabila password benar arduino akan memerintahkan relay 5v untuk
bekerja. Dalam pengujian kali ini sudah sesuai dengan apa yang sudah direncanakan
sebelumnya. Keypad 4x4 ini memiliki jumlah port yang banyak sehingga penulis
harus menggunakan 2 buah arduino untuk bisa membuat sistem ini berjalan dengan
baik.
8
3.4 Hasil Pengujian GPS (Global Positioning System)
Tabel 2. Pengujian Akurasi GPS
NO Lokasi DATA LATITUDE DATA
LONGITUDE
1 Sisi Selatan Masjid
Sudalmiyah Rais
2 Depan Gor Kampus 2
UMS
3 Laboratorium
T.Elektro
-7.555873 110.771018
-7.556198 110.769844
0.000000 0.000000
4 Rumah Semeru -7.558411 110.805360
5 Parkiran Mall Solo
Square lantai 3
6 Parkiran Basement
Solo Grand Mall
-7.560615 110.787853
0.000000 0.000000
Pada pengujian digunakan sebuah GPS Receiver U-blox NEO-6M, sebuah GSM
SIM800L, sebuah Mikrokontroler Arduino Uno R3, smartphone dan aplikasi
Google Maps. Pengambilan data GPS (Global Positioning System) berupa data
latitude dan longitude dilaksanakan pada beberapa wilayah di Universitas
Muhammadiyah Surakarta dan di luar Universitas Muhammadiyah Surakarta. Pada
tabel pengujian tersebut menunjukan bahwa ketika pengujian dilakukan diluar
ruangan, akurasi modul GPS tersebut sangat baik, dan apabila dilakukan pengujian
di dalam ruangan GPS tidak dapat bekerja. Pada saat pengujian dilakukan di sebuah
parkiran Mall yang berada di lantai 3, akurasi data yang dikirimkan oleh GPS tidak
terlalu akurat, akan tetapi masih bisa mengirim koordinat. Hal tersebut merupakan
kelemahan dari tipe modul GPS yang digunakan penulis. Keterbatasan biaya yang
membuat penulis memilih untuk menggunakan modul GPS tersebut.
9
3.5 Hasil Pengujian SMS (Short Message Service)
Tabel 3. Pengujian SMS
Jam Pengujian
Permintaan
Selisih
Ke Data
Data Diterima Waktu
1 20.37 20.41 4s
2 20.43 20.47 4s
3 20.47 20.51 4s
Pada pengujian ini difokuskan pada kemampuan pengiriman data yang diproses
arduino dan dikirim melalui modul GSM SIM800L ke smartphone. Terdapat kartu
GSM yang digunakan untuk mengirimkan pesan dari arduino ke smartphone sesuai
perintah pada program yang dibuat di arduino. Apabila sinyal yang terhubung
dengan modul GSM lemah data sama sekali tidak terkirim. Apabila indikator LED
yang terdapat pada modul GSM berkedip secara stabil, maka kekuatan sinyal sudah
mencukupi untuk mengirim data. Pastikan Pin RX-TX yang terpasang dengan
benar. Apabila terbalik modul GSM tidak dapat bekerja. Penulis kali ini
menggunakan kartu sim dengan provider Telkomsel. Telkomsel digunakan penulis
karena jangkauan dari jaringan tersebut sudah cukup stabil sampai ke daerah
terpencil.
3.6 Hasil Pengukuran Hardware Alat
Dari pengukuran hardware dimensi dari perangkat cukup mudah diaplikasikan di
kendaraan bermotor beroda 4 . Apabila diaplikasikan di kendaraan bermotor roda 2
akan memakan banyak tempat. Alat tersebut memiliki panjang 20cm, lebar 10cm,
dan tinggi 5,5 cm. Bahan yang digunakan untuk membuat casing hardware adalah
akrilik dengan ketebalan 2mm. Ketebalan 2mm dimaksudkan untuk dapat
memperkecil dimensi alat.
10
3.7 Pembahasan
Gambar 5. Tampilan Ketika Sistem Diaktif
Gambar 5. Merupakan tampilan dari LCD ketika alat baru saja diaktifkan. Tampilan
ini digunakan untuk mengetahui bahwa alat keamanan tambahan sudah dapat
bekerja dengan baik. LCD ini juga digunakan dalam menampilkan hasil dari
pembacaan Tag RFID dan pin Keypad4x4 seperti gambar 6 dan gambar 7
Gambar 6. Tampilan Ketika Tag RFID Sesuai
Gambar 6.merupakan tampilan LCD ketika Tag RFID yang digunakan untuk
memulai sistem sudah sudah sesuai.
Gambar 7. Tampilan Ketika Password Benar
Gambar 7. merupakan tampilan LCD ketika pin password yang dimasukan sudah
benar dan sistem dapat bekerja. Password yang dimasukan melalui pin keypad 4x4.
Pada pengujian tersebut memakai password “666666”.
Gambar 8. Tampilan Ketika Password Salah
11
Gambar 8. merupakan tampilan LCD ketika pin password yang dimasukan tidak
benar.
Gambar 8. Tampilan Pesan Teks Pada Smartphone
Gambar 8. merupakan tampilan dari informasi yang diberikan alat melalui SMS
yang berupa pemberitahuan bahwa sistem aktif dan link yang dapat dibuka melalui
aplikasi google maps.
Gambar 9. Tampilan Aplikasi Google Maps
12
Gambar 9. merupakan hasil dari link yang dikirimkan melalui SMS dan diperoleh
sistem setelah ada perintah “track” yang diminta dari smartphone melalui modul
GSM.
4. PENUTUP
Berdasarkan penelitian dan pengujian tugas akhir “Rancangan Sistem Keamanan
Ganda dan Pengawasan Pada Kendaraan Bermotor Berbasis Android” dapat
diselesaikan sesuai dengan rancangan penulis serta alat yang dibuat dapat
memberikan keamanan tambahan pada kendaraan bermotor, serta dengan sistem
pengawasan juga dapat bekerja dengan baik dalam pendeteksi keberadaan
kendaraan. Hal ini dapat membantu orang tua dalam pengawasan kepada anak-
anaknya. Dari hasil pengujian pengiriman data melalui SMS dapat berjalan dengan
lancar, hanya saja apabila sinyal yang terhubung dengan modul GSM lemah maka
data sama sekali tidak terkirim. Hal tersebut diakibatkan karena modul GSM tidak
bekerja. Penulis menggunakan provider telkomsel yang bertujuan agar dapat
mendapatkan jaringan stabil. Selain itu ada juga kekurangan yang dimiliki oleh
modul GPS yang digunakan penulis. Modul tersebut tidak dapat bekerja apabila
pada saat pengujian dilakukan di dalam ruangan. Pengujian tersebut juga dilakukan
di parkiran dari beberapa pusat perbelanjaan di Kota Solo.
PERSANTUNAN
Alhamdulillah puji syukur berkat Rahmat Allah SWT penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir ini dengan baik. Berkat Karunia-Nya pula penulis diberikan kemudahan
dan dikelilingi orang – orang yang membantu dalam mengerjakan tugas akhir ini,
maka penulis berterimakasih kepada :
1. Orang tua yang mendoakan dan menyemangati dalam mengerjakan tugas akhir
ini.
2. Bapak Dedi Ari P selaku dosen pembimbing yang memberikan bimbingan
sehingga tugas akhir ini dapat mencapai hasil yang maksimal.
3. Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta Bapak
Umar, S.T.,M.T. dan seluruh dosen Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
13
4. Dimas Septian, Erri Erwantoro, Riyan Yuli, Taufiq D , Ibnu S dan seluruh
teman-teman teknik elektro yang telah memberikan arahan dan semangat.
5. Bapak dan ibu dirumah yang selalu memberikan semangat serta semua pihak
yang telah membantu terselesaikannya tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA
Agarwal, P. (2016). Algorithm To Create Multi line Display From Two Line LCD
display
Kumar, P.& Kumar, P. (2013). Arduino Based Wireless Intrusion Detection Using
IR Sensor and GSM International Journal of Computer Science and Mobile
Computing.
Nurhartono, Agus. (2015). Perancangan Sistem Keamanan Untuk Mengetahui
Posisi Kedaraan Yang Hilang Berbasis GPS Dan Ditampilkan Dengan
Smartphone
Shirisha, K. & Sivaprasad, T. (2016). Acquire Bus Information using GSM
Technology .International Journal of Advancements in Technology
Shirisha, K. & Sivaprasad, T. (2016). Acquire Bus Information using GSM
Technology International Journal of Advancements in Technology
Zaghloul, M.S. (2014). GSM-GPRS Arduino Shield (GS-001) with SIM 900 chip
module in wireless data transmission system for data acquisition and
control of power induction furnace International Journal of Scientific &
Engineering Research